动静压混合气体轴承、旋转机构及透平装置的制作方法

本申请涉及轴承领域，尤其涉及一种动静压混合气体轴承、旋转机构及透平装置。

背景技术：

1、随着轴承技术的发展，由于气体轴承具有摩阻低、适用温度范围广等优点，在具有高速旋转的转轴的装置设备中，传统的的滚动轴承和滑动轴承逐渐被气体轴承(即气浮轴承)所替代。

2、常见的气体轴承分为动压气体轴承和静压气体轴承，其中箔片动压气体轴承利用箔片表面高速旋转气体形成的压差实现承载，由于气体粘度相对比较低，动压气体轴承通常承载能力比较低，仅适用于高速、轻载的场合。

3、而静压气体轴承利用外部高压气体在轴承表面形成高压气膜(即静压气膜)，通过高压气膜进行支撑，实现承载。静压气体轴承相对动压气体轴承具有更高的承载能力。但静压气体轴承由于需要外部高压气源，其可靠性受外界高压气源的稳定性与可靠性影响，同时静压轴承阻尼较低，高速稳定性较差。

4、为了提升气体轴承的承载能力和可靠性，现有技术中的动静压混合气体轴承在箔片上设置供气孔，再将供气管贯穿轴承壳体与箔片上的供气孔连接，通过供气管输入高压气体，从而在箔片表面形成高压气膜。但由于箔片在工作过程中会出现弹性变形，容易对箔片中的供气孔和供气管造成影响，供气管因箔片挤压损坏时，会导致箔片表面的高压气膜无法形成，使得现有技术中的动静压混合气体轴承可靠性低。

技术实现思路

1、本申请提供了一种动静压混合气体轴承、旋转机构及透平装置，以解决现有技术中的动静压混合气体轴承可靠性低的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种动静压混合气体轴承，包括：

3、壳体，壳体上具有第一区、第二区和轴孔，第一区和第二区相互独立，且第一区和第二区均沿轴孔的周向延伸设置；

4、箔片组件，箔片组件设置于第一区；

5、气孔，气孔设置于第二区。

6、可选地，第二区凸出于第一区设置，箔片组件凸出于气孔的出气端面设置。

7、可选地，第二区与第一区呈阶梯状连接。

8、可选地，箔片组件包括波箔和顶箔，顶箔设置于波箔远离壳体的一侧；

9、顶箔具有第一连接部、楔形部和配合部，第一连接部与第一区连接，楔形部连接于第一连接部和配合部之间，配合部与波箔接触设置。

10、可选地，气孔包括进气段和出气段，进气段的截面面积大于出气段的截面面积。

11、可选地，第一区和第二区均呈扇环状，第一区和第二区的数量均为多个，多个第一区和第二区交替布设于壳体的端面。

12、可选地，箔片组件包括呈扇环状的波箔，波箔上设有多个沿壳体径向排列的隔断槽，隔断槽为沿壳体周向延伸的弧形槽。

13、可选地，每个第二区中设有多个气孔，且多个气孔沿壳体的径向依次设置。

14、可选地，第一区包括呈阶梯状连接的第一安装区和第二安装区，第一安装区凸出于第二安装区设置，第一安装区连接于第二区和第二安装区之间。

15、可选地，壳体的外周设有多个固定部。

16、可选地，壳体为筒状结构，第一区和第二区沿壳体的轴向依次设置，第一区和第二区均呈环状布设于轴孔的内周面。

17、可选地，第二区中设有多个气孔，且多个气孔沿第二区的周向均匀设置，气孔的轴线沿壳体的径向延伸。

18、第二方面，本申请提供了一种旋转机构，包括本申请第一方面提供的动静压混合气体轴承，还包括转轴，转轴与轴孔为可转动连接，箔片组件和气孔均朝向转轴设置。

19、第三方面，本申请提供了一种透平装置，包括本申请第一方面提供的动静压混合气体轴承；

20、或者是，包括本申请第二方面提供的旋转机构，转轴上设有叶片。

21、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

22、本申请实施例提供的该动静压混合气体轴承，将箔片组件和气孔分别设置于相互独立的第一区和第二区，与现有技术相比，无需在箔片组件内部设置供气管和供气孔。本申请的动静压混合气体轴承工作过程中，箔片组件的弹性变形不会影响气孔的正常输气，不会影响动静压混合气体轴承的气膜形成，可以提升动静压混合气体轴承的可靠性。与此同时，本申请通过箔片组件为动静压混合气体轴承提供刚度和阻尼，通过气孔为动静压混合气体轴承提供静压气膜，可以提升动静压混合气体轴承的稳定性和承载能力。使得本申请的动静压混合气体轴承既有动压气体轴承的高稳定性，又有静压气体轴承的高承载性，能够大大拓展气体轴承的应用领域。

技术特征：

1.一种动静压混合气体轴承，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述第二区(12)凸出于所述第一区(11)设置，所述箔片组件(2)凸出于所述气孔(3)的出气端面设置。

3.根据权利要求2所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述第二区(12)与所述第一区(11)呈阶梯状连接。

4.根据权利要求1所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述箔片组件(2)包括波箔(21)和顶箔(22)，所述顶箔(22)设置于所述波箔(21)远离所述壳体(1)的一侧；

5.根据权利要求1所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述气孔(3)包括进气段(31)和出气段(32)，所述进气段(31)的截面面积大于所述出气段(32)的截面面积。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述第一区(11)和所述第二区(12)均呈扇环状，所述第一区(11)和所述第二区(12)的数量均为多个，多个所述第一区(11)和所述第二区(12)交替布设于所述壳体(1)的端面。

7.根据权利要求6所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述箔片组件(2)包括呈扇环状的波箔(21)，所述波箔(21)上设有多个沿所述壳体(1)径向排列的隔断槽(213)，所述隔断槽(213)为沿所述壳体(1)周向延伸的弧形槽。

8.根据权利要求6所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，每个所述第二区(12)中设有多个所述气孔(3)，且多个所述气孔(3)沿所述壳体(1)的径向依次设置。

9.根据权利要求6所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述第一区(11)包括呈阶梯状连接的第一安装区(111)和第二安装区(112)，所述第一安装区(111)凸出于所述第二安装区(112)设置，所述第一安装区(111)连接于所述第二区(12)和所述第二安装区(112)之间。

10.根据权利要求6所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述壳体(1)的外周设有多个固定部(14)。

11.根据权利要求1至5任意一项所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述壳体(1)为筒状结构，所述第一区(11)和所述第二区(12)沿所述壳体(1)的轴向依次设置，所述第一区(11)和所述第二区(12)均呈环状布设于所述轴孔(13)的内周面。

12.根据权利要求11所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，所述第二区(12)中设有多个气孔(3)，且多个所述气孔(3)沿所述第二区(12)的周向均匀设置，所述气孔(3)的轴线沿所述壳体(1)的径向延伸。

13.一种旋转机构，包括如权利要求1至12任意一项所述的动静压混合气体轴承，其特征在于，还包括转轴，所述转轴与所述轴孔(13)为可转动连接，所述箔片组件(2)和所述气孔(3)均朝向所述转轴设置。

14.一种透平装置，其特征在于，包括如权利要求1至12任意一项所述的动静压混合气体轴承；

技术总结本申请涉及一种动静压混合气体轴承、旋转机构及透平装置，该动静压混合气体轴承包括壳体、箔片组件和气孔，壳体上具有第一区、第二区和轴孔，第一区和第二区相互独立，且第一区和第二区均沿轴孔的周向延伸设置；箔片组件设置于第一区；气孔设置于第二区。本申请提供的动静压混合气体轴承将箔片组件和气孔分别设置于相互独立的第一区和第二区，无需在箔片组件内部设置供气管和供气孔，箔片组件工作过程中产生的弹性变形不会影响气孔的正常输气，不会影响气体轴承的气膜形成。通过箔片组件提供刚度和阻尼，通过气孔提供静压气膜，使动静压混合气体轴承既有动压气体轴承的高稳定性，又有静压气体轴承的高承载性，能够拓展气体轴承的应用领域。技术研发人员：陈玉辉,杨玉明,钟瑞兴,雷连冬,张治平受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10